共焦双曲柱面电极的电场及其数值模拟

将理论分析与计算机数值模拟相结合,利用复势函数法研究共焦双曲柱面电极的电场,给出其电势和场强分布函数。讨论电极形状蜕变的几种特殊情形,并通过软件Matlab画出其电场线和等势线图,以验证研究结果的正确性。为边界形状复杂的电极电场的求解提供了一种新的方法。     

计及板厚的平板电容器边缘电场特性

电容器一般视为不计板厚的理想元件,但实际上板厚对其电场分布存在着较大的影响.利用施瓦兹-克利斯多菲变换得到忽略板厚时平板电容器的边缘场强分布,再利用有限元模拟得到计及板厚时平板电容器的边缘场强分布.通过比较与分析,得出了边缘场强随板厚的变化关系以及边缘定点处的场强理想值误差.     

静电场中的导体

1．处于静电平衡状态的导体。其内部的场强处处为零． 处于静电平衡状态的导体,处于外电场和感应电场所叠加的电场中,在这两个电场的共同作用下,导体内部合场强为零．     

静电问题例解

一、静电平衡问题 静电平衡的条件是:处于电场中的导体,静电平衡时内部场强处处为零。这里的“场强”指的是外部电场与感应电荷电场送加后的合场强。弄清这一关系是分析同类问题的关键。     

平板空气光波导远场衍射特性的实验研究

为了对平板光波导的远场衍射特性进行数值模拟和实验研究,设计了一个平板空气光波导远场衍射特性测试系统。系统采用两片表面镀高反膜的反射镜平行放置构成平板空气光波导,He-Ne激光经透镜聚焦在波导入口,照相机记录波导的衍射图样。应用刀口法测量了系统激光聚焦光斑束腰宽度和位置,通过图像处理定标波导厚度,为基于频域衍射理论的平板空气光波导远场衍射特性数值模拟提供了参数设置依据和实验结果对照。实验发现,基于频域衍射理论的数值模拟所得平板空气光波导远场衍射特性与本测试系统所测得的实验结果符合较好,从而验证了该数值模拟方法的正确性。     

静电屏蔽教学设计

一、教育设计思想 本节课的关键在于让学生理解放入电场中的导体如何达到静电平衡的过程,让学生清楚处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,在此基础上理解静电屏蔽及其应用。鉴于学生刚刚开始接触电场的概念,对电场的理解还比较模糊和生疏,因此对放入电场中的导体如何到达静电平衡的过程,教师可采用设问并让学生自己解决的方法,让所有学生在学习的过程中都能有所思,进一步加强学生对电场的理解,同时锻炼和培养学生逻辑思维能力和推理能力,让学生能够从科学的角度理解放入电场中的导体从不平衡到到达静电平衡的过程,这样可以很自然地得到处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,静电屏蔽实际上是这一点的应用,到此学生应该很容易理解静电屏蔽的原理。     

静电场中的等效——电像法(高二、高三)

有些处于静电平衡状态的导体,其边界面上的感应电荷分布复杂.在研究边界外空间的电场时,原则上可以利用点电荷的场强公式和叠加原理求得,但运算繁琐,实际应用并不可取.如果此空间中的电场与某些点电荷产生的电场相同,根据静电场的唯一性原理可知,边界面上的所有感应电荷就可用这些点电荷替代.应用时,可通过空间中电场线或电势的分布情况判断.这些电荷称为像电荷,这种等效替代的方法称为电像法.点电荷形成的电场易于确定,这为处理感应电荷的电场开辟了一条新思路.     

1999年高考物理总复习指导与训练——电场 磁场

电场、磁场是电磁学部分的基础。在电场部分,要正确理解电场强度和电势的物理意义;掌握场强的计算方法;理解电场线和等势面的概念及电场线和等势面的关系;理解电场力的功与路径无关,会分析电场力的功与电势能的变化,并能熟练的判断场强方向和各点电势的高低;了解静电平衡条件及处于静电平衡状态下导体的特点;理解电容的物理意义,掌握决定平行板电容器电容的因素,熟练分析平行板电容器的电容、电量、两极电压及场强的变化规律。在磁场部分要重点理解磁感强度的物理意义,掌握各种典型磁场的磁感线分布和磁通量的概念。掌握安培力大小的计算和方向的判定,熟练掌握立体图、侧视图、俯视图的画法。会分析计算安培力矩。理解洛仑     

线电荷电场中接地半无限大导体板端线附近的电荷分布

将镜像法和保角变换法相结合,计算由线电荷与接地半无限大导体板所形成电场,给出其电势分布和场强分布,并在此基础上计算出半无限大导体板端线附近的感应电荷分布。     

利用电场线巧解静电问题

利用电场线巧解静电问题薛三存在学习电场强度时，为了形象地描述电场中各点场强的大小和方向，可以采用画电场线的方法。在电场中画出一系列曲线（或直线），使曲线上每一点的切线都跟该点的场强方向一致，这些曲线就叫做电场线，曲线的疏密程度表示场强的大小。利用电场...     

静电场中E=0点不能有电场线

以静电场在三维空间分布为前提 ,从电场线的引入、电场线的性质出发 ,通过几个典型电场中场强零点电场线分布的讨论指出 :(1 )电场中场强为零的点没有电场线 ;正对电场中场强零点的电场线不能画出 .(2 )电场线的一般定义及从电场线图归纳的普遍性质符合各种静电场 .     

线电荷与带有低脊的接地导体薄圆筒所形成的电场及其数值模拟(上)

通过保角变换研究线电荷带与有低脊接地导体薄圆筒所形成的电场,给出其电势分布函数,并利用数学软件Matlab对场分布进行数值模拟,绘制出电场线和等势线(面)图,实现了电场分布的可视化。为边界复杂的静电场边值问题的求解提供了一种思路与方法,可供电线电缆中相关问题的研究借鉴和参考。     

基模高斯光束在透镜焦面上的衍射场强分布

本文导出基模高斯光束入射时带有硬边孔经光阑透镜焦面上的衍射场强分布,用数值计算及图形分析方法得到的数据以及展现的规律性,对激光传输的相关应用提供一些有应用价值的结果。     

等量同种点电荷连线中垂线上的场强分布探析

通过数学推导对等量同种点电荷连线中垂线上的场强分布情况进行分析与探究,得出中垂线上任意点的场强通式,找到场强最大值的位置,帮助学生理解等量同种点电荷电场分布和等势面(线)分布,以及对等量同种点电荷连线中垂线上场强变化的理解。     

平行接地大导体板间线电荷的电场分布

利用复数坐标系z上的保角变换及镜像法,计算两平行接地大导体板间线电荷所形成电场的电势和场强分布.     

均匀带电圆盘电场的研究

直接从点电荷场强公式出发,利用泰勒级数展开法,得出了均匀带电圆盘周围任意点的电场表达式,所得结果在特殊情况下与有关的文献完全一致;定量的给出了圆盘周围电场强度分布矢量图,为平行板电容器研究、有限长带电圆柱电场的研究奠定了理论基础。     

土层介质电性响应特征及其精细探查研究

浅表土层介质的精细划分可为土体的工程性质研究提供基础,通常利用静力触探、钻探取芯等方式对土层结构进行划分,确定其厚度、分布等特征参数;结合钻孔剖面地质资料,进行地电场参数数值模拟,分析土层介质电性响应特征;采用并行电法进行现场测试,划分土层介质的结构,其应用效果良好。     

三类静电感应问题解答分析

静电感应问题是历届高考的常考点 .同学们在解答有关问题时普遍感到困难 ,为此笔者对三类静电感应问题作分析解答 ,供同学们学习时参考 .一、求感应电荷产生的电场强度当导体处于电场中时 ,导体内部既有外电场 ,又有感应电荷产生的电场 .在静电平衡状态下 ,导体内部各点的合场强为零 ,即感应电荷产生的场强与外电场等大反向 .利用这一特点可以求出感应电荷产生的电场强度 .例 1　长为Ｌ的导体棒原来不带电 ,现将一电量为ｑ的点电荷放在距棒左端Ｒ处 ,如图 1所示 .当达到静电平衡后 ,棒上感应的电荷在棒内中点Ｏ处产生的场强有多大 ?方向如何…     

船舶水下电场数值模拟

为使教学中的可视化程度进一步加强,采用边界元分析软件BEASY对船舶在海水中由腐蚀产生的水下电场进行数值模拟分析,计算了船体在自然腐蚀和外加电流保护下两种状态下的船身电位分布和船体下方的电场分布。结果表明,对阴极保护系统的输出电流进行调控,能够对船身的腐蚀状况和水下电场信号的强度和分布产生影响,在合理设置的情况下能够抑制船身的腐蚀并减小水下的信号特征,采用beasy对船舶水下电场进行数值模拟能够使参数的调节更加直观,使得计算结果能够即时地跟随参数的变化而变化,有助于增强学生对船舶水下电场的认识和理论水平。     

偏心对球形电容器耐压能力的影响及偏心距的控制

针对球形电容器小偏心距的情形,通过求解拉普拉斯方程得到偏心球形电容器内的电势分布,再由场强分布研究偏心距对球形电容器耐压能力的影响。研究结论不仅能解决该电容器电场的计算问题,分析其内部电场分布规律,而且还可为提高球形电容器的加工制作精度提供理论依据。对提高球形电容器的质量,定量计算实际生产中出现的工艺偏差具有一定的参考价值。